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水电厂设备运行数据及运行状态统计分析管理
一、企业简介
乌江渡发电厂是我国20世纪80年代初在贵州喀斯特地貌上兴建的第一座高坝水电站,电站大坝高165米,是我国乌江梯级电站开发的大中型电站的第一座,在贵州电网中肩负着调峰、调频及黔电送粤潮流调控主力发电厂的重任。进入二十一世纪,随着国家“西部大开发”、“西电东送”战略的实施,乌江渡发电厂抢抓历史机遇,通过扩机增容工程项目建设,电站总装机容量由原来的63万千瓦,增容到了128万千瓦,经过40多年的生产运行,为贵州的经济建设做出了巨大贡献。乌江渡发电厂始终坚持“安全第一,质量第一”方针,秉承“人民电业为人民”的光荣传统和责任担当,坚持以人民为中心的发展思想,把服务于经济社会持续健康发展、满足人民群众日益增长的美好生活需要作为工作的出发点和落脚点,努力创造更大的经济、社会、人文价值,为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献力量。致力于成为主业突出、技术领先、管理先进、绩效优秀、全球资源配置能力强,能够引领全球能源行业发展,具有话语权和影响力的世界能源行业领军企业。坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展,积极倡导绿色低碳的生产和生活方式,大力推进本质安全型和环境友好型企业建设,促进人与自然和谐共生。
二、成果背景
由于我国的电力企业长期处于垄断经营的管理模式中,在垄断经营管理中,电力企业之间没有较大的竞争,使得传统的电力企业管理模式忽视信息管理的集中管理与各部门之间的统一协调,只关注电力的安全生产。这种落后的管理模式难以适应我国市场经济的发展,严重阻碍了我国电力企业的管理效率,导致电力企业整体生产效率下降。因此,电力企业为了能够在我国市场经济的大环境下有所发展,必须对管理方式进行改革,电力企业必须将成本意识、服务、竞争优势融入企业的管理制度改革中,只有通过对管理模式的创新,才能为电力企业的长久发展提供制度基础。发电企业管理中的统计分析与统计管理非常重要,他们是发电企业管理的方法和手段,最终的目的就是为了提出改进发电企业管理的建议,因此为了提高水力发电企业管理水平,必须加强其统计分析与统计管理。随着电力企业管理的不断进步和精细化,利用信息手段来提高管理效率及效果,提高管理的智慧化和智能化,是时代发展的需要,也是企业管理的必经之路,特别是随着设备系统自动化程度的提高和巡检人员的年轻化,对巡检人员在技术水平、过往经验、专注程度等方面的考验不断提升,电力系统网厂分家后,对人为失误容错率降低,同行的事故案例分享率降低,安全管理经验借鉴率降低,导致巡检工作真正达到防微杜渐的效果难度加大。另外,由于设备相关数据,如:基础数据、运行数据、技改数据、试验数据、检修数据、缺陷数据、维护数据、状态数据、操作数据、作业数据等,相关数据的采集工作量大,同时数据管理分散,“信息孤岛”现象比较严重,无法进行大数据的分析和状态诊断,更难制定有效的巡检策略。必须借助现代化的信息技术手段,搭建智慧化的管理平台,实现巡检工作的计划、过程、策略、数据、预警、经验、案例、分析等各个方面的充分数据共享、模型迭代、科学决策,同时借助智能化的终端设备,减少人工数据采集工作量,提高效率和效果,达到见微知著、防患未然、将事故隐患消灭在萌芽状态,逐渐提高状态巡检、智能巡检、智慧巡检的技术含量,保证设备安全、稳定、可靠、优质运行。通过改变传统的巡检方式,提升了现场巡检管理,充分利用其巡检数据做好统计分析,建立了发电企业设备运行数据及运行状态统计分析管理,实现巡检工作方式的粗放型管理到精细化管理,从经验型巡检到智慧型巡检,从制度要求驱动向数据智能驱动的转变,并通过物联网技术将智能终端设备、数字通讯技术、专家智库、大数据分析有机的结合起来,保证巡检工作的效率与效果,提高机组设备及系统的安全性、经济性和稳定性。
三、内涵和主要做法
(一)有效运用信息化技术建立巡检智库
乌江渡发电厂原设备巡检方式仅为巡检人员采用纸质记录薄记录巡检,需要巡检的设备系统繁多,设备分散,巡检路线复杂,容易造成有意或者无意漏检和留死角,生产管理人员及职能部门缺乏有效手段规范巡检,监督管理不到位,只巡不检现象严重。如需现场生产巡视数据统计分析,需要将现场记录薄收回后进行人工录入Excel表格中,共享不便,统计汇总耗时耗力,管理层无法及时获知设备运转情况,设备管理现状混乱,给生产管理造成了很大的困扰。
通过采用RFID技术对巡视管理设备、设施、消防、安保等进行现场电子标识,改进巡视的方式方法,提高巡视质量,消除目前在设备巡视过程中的问题和不足。规范建立巡检智库并进行分类,其中包含巡检内容、巡检周期、巡检方法、巡检工器具、巡检记录、巡检路线等工作的标准化、数字化的数据库,并与设备运行方式、设备健康状态、维护操作、缺陷记录、检修技改等信息进行关联,综合制定巡检策略,并制定了优化的网络图,明确了时间节点和责任人,按照三级精细化深度检验管控体系开展实施现场巡检工作,对检查发现的每一项缺陷、隐患,做专门统计的分析,提出相应的消缺处理措施或建议,提交技术方案给现场交底确认,配合进行场内的巡检工作,为“修”做好准备。“工单流转”的协同合作机制可以明确分工和责任,组织清楚、具体地明确每个责任体应承担的任务,任务完成后应交付的成果。
(二)设备、设施巡检记录的标准化管理
发电厂的设备管理中,极为重要的一部分就是设备缺陷管理。设备的缺陷可以根据其严重程度划分为1类、2类、3类、4类。每一类的缺陷都严格的规定了标准与消缺的时间。设备缺陷管理可以确保发电设备的安全、稳定的运行,并且也是提高经济收益的重要手段。设备缺陷的发生具有不可预见性与突发性,要求消除缺陷的工作人员每时每刻翻阅缺陷记录是不科学的,并且事实上也很难实现。原缺陷记录分析方式仅通过人为现场检查发现后,使用文字对运行或备用设备存在影响设备安全、环保、稳定、经济运行的状况和异常现象进行记录,从发现缺陷到消除缺陷这一闭环工作过程中相关信息的记录,通常包括发现人、发现时间、缺陷内容、缺陷等级、消缺人、消缺时间等内容,虽然其中大部分内容是客观的不易出错,但主观性强也最易出现问题的是缺陷内容和缺陷等级。然而目前缺陷文本的质量缺乏刚性约束,内容详略由记录人员的经验和习惯决定,因此常出现文本质量问题,如描述不准确、重点不突出、表述模糊等,即质量问题有个性化特点。这种情况不仅使缺陷发现者难以提高认知并快速获得经验,还影响消缺人员对缺陷的理解,甚至影响消缺资源的配置和处理效率,对消缺工作产生不利影响,因此急需智能化工具为电力设备缺陷文本的质量保证与评级工作提供有效的帮助与指导。
结合乌江渡发电厂实际情况应用数字化巡视管理系统和计算机端软件,通过手持终端、手机、平板实现了拍照、视频传输等功能,同时实现视频、音频的直观展示,便于对设备缺陷的判断,通过对巡检记录的标准化管理,自动生成缺陷单或者可以人为判断提交相关人员确认审批后自动生成缺陷单。现阶段创建了一个新的管理模式“人机合一”,使得消除设备缺陷的过程更为便捷,从缺陷最初的发现、处理到后来的分析与统计整个过程均采用电脑操作,确保了第一时间对设备缺陷进行处理,也保证其完整性,并且对监督设备缺陷管理处理情况也有所提升,推动企业查询与考核的管理发展,有效激励着企业员工对于处理缺陷的工作积极性。设备缺陷管理系统将计算机网络和数据库存在的优势最大化的发挥,提升了发电机组的安全性、稳定性,降低消耗以及带动其经济运行能力。管理层也实现了通过手机APP,实时查看当前设备健康状态,对设备管理中存在的问题提出相应决策建议后,及时提出针对建议,使用对比分析法,对阶段结果进行分析,提高指标完成率。
(三)通过有效的数据统计分析,提升设备管理水平
在过去,发电厂的管理工作重点大部分都倾注在了安全生产方面,如今已经慢慢改善,发展成以安全生产为基准,把追求经济效益作为工作核心,把企业自身资源优质化为发展方向的全面发展。发电厂的行业竞争也从最初的装机容量竞争升级成管理能力的竞争。电力企业在进行决策时都必须有足够充分的统计数据来支持该项决定。以往的缺陷管理系统虽然具备了一定的统计与查询功能,但是针对当前设备缺陷管理的需要,还是无法将其全部满足。当前大部分设备缺陷管理系统不具备多口径的综合统计、整理分析功能,也不具备可直观的界面展示功能。目前设备缺陷管理仍然存在较多的问题,解决途径的最终手段还是要以科学先进的技术为基准,利用先进的信息技术解决非信息化方式难以解决的难题,改善与加强缺陷设备的管理存在的漏洞,推行可行性的实施办法,最终使设备缺陷管理系统的应用更上一个新台阶。随着信息技术的发展,传统的统计方法已经不能满足现代电力企业发展的要求,必须积极创新统计工作方法。在现在的信息化和大数据时代,电力企业一定要把信息技术应用到电力统计工作中,利用数据远程传输和监控技术和信息处理技术来实现电力企业的大数据,将更多的精力投入对统计数据的分析和判断,为集团的管理和决策及时地提供更多富有建设性的生产数据分析报告和理论依据。乌江渡发电厂采用MySQL数据库技术存储,基于B/S网络结构对成熟稳定的产品进行了组态,巡视管理系统的数据库以构成管理系统,MySQL数据库的记录,存储,长时间记录电厂的缺陷,与正常的标准去做对比,累计标准数据库与缺陷的标准做对比,这种数据得来的科学性与真实性能够很好地协助决策人员进行决定,通过基础数据统计分析管理,对各种巡检数据,包括:记录、周期、项目、内容、报告、结果、时间、路线、设备、人员、缺陷、系统、位置等信息,采用不同的方式方法进行统计、分析数据结果,生成相关统计列表、统计图表等,也可通过多种查询方式查询相关统计数据进行分析比对,计划目标和过往数据指标分析,寻找差异,更重要的是通过这些数字,在定性分析的前提下对研究对象进行认识,寻找相互关联因素,分析完成事物原因所在,并提出相应的解决对策,发现问题是统计分析的前提,提出解决问题的对策,以此提高发电企业管理水平。
四、实施效果
(一)构建出专业完善的设备管理体系
作为采集数据的一种工具,RFID最大的优点在于非接触式识别,它能在极其恶劣的环境下工作,并且有着极强的穿透力,能够快速识别且同时读取多个标签。给发电机、变压器、辅助设备等分别安装高安全低频电子标识器、扎带式超高频标签、粘贴式超高频标签。通过使用掌上手持终端实现对RFID标签数据的采集、存储,最终形成一整套发电厂生产数据图,实现每个终端设备(电脑、手机、平板)内均可以查看完整相关设备信息,并通过数据完成运行分析、设备状态预警、状态趋势、检修评价等内容。
(二)充分利用信息化技术做好指标管控
电力工业是国民经济重要的基础产业,也是重要的公用事业。电力安全直接关系到国民经济发展和人民生命财产安全。安全生产不仅是电力行业生存发展的基础,也是电力行业践行社会责任、提高经济效益的重要保障。为了达到企业精细化管理,充分利用现代化计算机信息技术联网在电力领域日渐广泛应用,实现了生产统计数据在线监督和控制,达到了统计的及时性和准确性,发现问题及时调整生产运行方式,严格考核日常降耗创效指标,在电力企业过程控制和经营管理中发挥着越来越大的作用,有效提升了企业精细化管理。尤其是实时系统和高性能关系型数据库,具备高效的指标数据的统计与分析条件,按照每三年因巡检效果及效率提升,及时发现并消除事故隐患,每三年减少一次事故停机计算,一次停机3天,每台机组发电容量为25OMW,平均负荷为80%,电价为每度电0.26元计算,间接经济效益为:0.26元×250000 x 24×3×80% =374.4万元平均投资回报周期为:81÷(374.4× 0.8)×3 = 0.8年投资回报周期大约0.8年,这里不包括节省人员工作量及事故处理所需设备费、人工费、材料费、设施费等效益。
(三)全力以赴保安全、保民生、保重点
电力工业是国民经济重要的基础产业,也是重要的公用事业,需加强电力设备、设施安全风险预警、防控机制和能力建设,加快对老化的电力设备、设施维修和更新频率等,电力安全直接关系到国民经济发展和人民生命财产安全。改革开放以来,我国电力工业高速高质量发展的同时也面临着新的形势和挑战。电力市场化改革不断深入,社会对用电可靠性的要求不断提高,新能源和可再生能源的快速发展对电网的安全稳定运行提出了新的要求。通过生产数据分析的应用,大大提升了乌江渡发电厂设备数据分析的效率和效果,可以有效提高设备运行可靠性,将事故隐患消灭在萌芽状态,减少事故发生率、保证机组设备稳定运行,提高发电可靠性,对于稳定社会供电、保证民生用电、提高碳中和指标都具有积极的社会效益。
(作者单位:乌江渡发电厂)
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